近日，中國科學(xue)院上(shang)海高等研(yan)究院研(yan)究人員(yuan)在Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表了題為(wei)"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔(ba)Rapid TA國產(chǎn)質(zhi)構儀(yi)用于(yu)測定xiangya文物的抗壓強(qiang)度。

從金(jin)沙遺(yi)址出土的(de)飽水xiangya文物，因埋(mai)藏過(guo)程中(zhong)有機質分解而(er)出現(xiàn)結構損傷(shang)和韌性(xing)下降的情況(kuang)。為此，本研究采(cai)用微生物誘導(dao)碳酸鹽沉淀(dian)（MICP）技術，利用具(ju)有 59.5 U 脲酶(mei)活性和 0.34 U 碳酸酐(gan)酶活性(xing)的巴氏芽孢桿(gan)菌，對飽水xiangya樣本(ben)進行處理。X 射線(xian)計算機斷層(ceng)掃描(miao)（CT）分析表明(ming)，通過 MICP 生成的(de)碳酸(suan)鈣晶(jing)體有效填充(chong)了孔隙，使(shi)總孔(kong)隙體積減(jian)少了(le) 46.7%。具體(ti)而言，1–60 納米(mi)范圍內(nèi)(nei)孔隙的微(wei)孔體積和(he)比表面積分(fen)別減少了 50.9% 和(he) 57.6%。X 射線衍射（XRD）分析(xi)證實，MICP 產(chǎn)生的(de)碳酸鈣晶體(ti)為方解(jie)石和球霰石(shi)。此外，經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya抗壓強(qiang)度達(da)到 20.38 MPa，是未處理樣(yang)本的 3.3 倍。這些結(jie)果表明，MICP 技術(shu)能夠有效加固(gu)出土的飽水(shui)xiangya。

采用質構(gou)儀對經(jīng)微(wei)生物誘導碳(tan)酸鹽沉淀(dian)（MICP）處理的xiangya樣本及(ji)對照組(zu)樣本的抗(kang)壓強度進(jin)行了測試，結果(guo)如圖 8a 所示。經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya樣本抗(kang)壓強度(du)為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣本(ben)（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jie)果表明，MICP 處理(li)后xiangya的力學性能(neng)得到顯(xian)著改(gai)善。這可能是(shi)因為 MICP 處理產(chǎn)生(sheng)的碳(tan)酸鈣沉淀(dian)填充了(le)出土(tu)xiangya中的孔(kong)隙和裂縫，從(cong)而加固(gu)了其結(jie)構并提高(gao)了抗壓(ya)強度?？箟簭?qiang)度測試(shi)后樣本的狀態(tài)(tai)如圖 8b 和 8c 所(suo)示。未(wei)處理的xiangya樣(yang)本在測(ce)試后(hou)發(fā)生碎裂，這(zhe)可能是由于樣(yang)本內(nèi)部存(cun)在大量裂縫和(he)孔隙，導致結構(gou)完整性(xing)較低。相(xiang)比之下，經(jīng) MICP 處理(li)的樣本在抗壓(ya)強度測試(shi)后僅與(yu)壓頭接(jie)觸的部位發(fā)生(sheng)碎裂(lie)，整體并未破碎(sui)。這些結果表(biao)明，MICP 處(chu)理能(neng)有效加固xiangya樣本(ben)并改善其整(zheng)體力學性能(neng)。

參考文獻：Yijun Zou et al. Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation. npj | heritage science, 2025。